• 제목/요약/키워드: Carbon nanofibers

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다중벽 탄소 나노튜브가 분산된 Poly(methyl methacrylate) 고분자 용액의 전기방사연구 (Characteristics of Electrospun Poly(methyl methacrylate) Nanofibers Embedding Multi-Walled Carbon Nanotubes(MWNTs))

  • 김동욱;이대회;윤성식;이선애;남재도
    • 폴리머
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    • 제30권1호
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    • pp.90-94
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    • 2006
  • 다중벽 탄소 나노튜브(multi-walled carbon nanotubes, MWNTs)를 포함하고 있는 poly(methyl methacrylate)(PMMA) 나노섬유를 전기 방사법에 의해 제작하였다. 주사 전자 현미경을 통하여 용매의 종류(dimethyl formamide, chloroform and toluene)와 탄소 나노튜브의 함량(0.5 and $3.0\;wt\%$)에 의해 나노섬유 표면의 형상과 탄소 나노튜브와 나노섬유의 구조가 영향을 받았다. 집적판의 전극 모양을 조절함으로써 나노섬유의 정렬이 가능하였다. 고분자 사슬의 회전 반경과 탄소 나노튜브의 크기의 비교를 통하여 PMMA 나노섬유와 탄소 나노튜브의 관계를 정리하였다. 탄소 나노튜브 투입량이 증가함에 따라 고분자 비드가 증가하였다.

전기방사에 의한 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유 제조와 커패시턴스 특성 (Preparation of Polyacrylonitrile-based Carbon Nanofibers by Electrospinning and Their Capacitance Characteristics)

  • 박수진;임세혁;이종문;박성용;김희정
    • 공업화학
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    • 제18권3호
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    • pp.205-212
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    • 2007
  • 본 연구는 polyacrylonitrile (PAN)를 dimethyl formamide (DMF)에 용해시켜 전압조건을 8~20 kV, PAN 농도조건을 5~15 wt%, 그리고 tip-to-collector distance (TCD)를 15 cm로 다양한 조건에서 전기방사를 실시하였다. 나노섬유는 $250^{\circ}C$에서 1 h 동안 안정화시켰으며, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 1 h 동안 탄화시켰다. 안정화와 탄화 전후의 나노섬유의 구조 특성은 FT-IR 장비를 이용하여 연구하였으며 나노섬유의 직경분포와 모폴로지 특성을 알기 위해서 SEM 분석장비를 이용하였다. 나노섬유웹의 전기화학적 특성은 순환전류 전압곡선 특성 실험을 통해 고찰하였다. 실험 결과로부터 전기방사한 나노섬유의 직경의 크기는 일반적으로 방사용액의 농도와 인가전압에 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었으며 섬유의 평균 직경은 고분자의 농도 10 wt% 이상 증가함에 따라 감소하며 15 kV의 전압과 15 cm의 TCD 조건에서 섬유의 직경분포가 균일하고 평균직경이 작은 것으로 나타났다.

Pt nanoparticles-coated Carbon nanofiber for FED application

  • Lee, Won-Woo;Choi, Young-Min;Ryu, Beyong-Hwan
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권2호
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    • pp.1590-1592
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    • 2007
  • In this study, we prepared CNF (carbon nanofiber) by the solvothermal method for FED (field emission display) applications. We controlled several conditions to synthesize effective CNF for field emission applications. Nano-sizesd Pt nanoparticles were coated on the CNF. In this study, we have applied Pt nanoparticles- coated CNF which can be produced in mass, to field emission application.

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염화아연에 의해 활성화된 폴리아크릴로나이트릴계 다공성 탄소나노섬유의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Polyacrylonitrile-based Porous Carbon Nanofibers Activated by Zinc Chloride)

  • 이혜민;배경민;강효랑;안계혁;김홍건;김병주
    • 공업화학
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    • 제24권4호
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    • pp.370-374
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    • 2013
  • 본 연구에서는 염화아연의 첨가에 따른 다공성 탄소나노섬유의 제조 시 기공발달에 미치는 영향을 알아보기 위해 10wt%로 제조된 폴리아크릴로나이트릴/디메틸포름아미드 용액을 전기방사 방법을 통해 나노섬유 부직포로 제조하였다. 염화아연에 의해 활성화된 다공성 탄소나노섬유의 표면구조는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 이용해 관찰하였으며, $N_2/77$ K 등온 흡착특성은 Brunauer-Emmett-Teller (BET)식과 Horvath-Kawazoe (H-K)식을 이용하여 기공특성 분석을 시도하였다. 실험결과 제조된 다공성 탄소나노섬유의 $N_2$ 등온흡착선들은 International Union of Pore and Applied Chemistry (IUPAC)의 분류에서 Type I으로서 주로 미세공들로 이루어져 있음을 알 수 있었다. 염화아연에 의해 활성화된 다공성 탄소나노섬유의 비표면적은 600~980 $m^2/g$으로 분석되었으며, 세공용적은 0.24~0.40 $cm^3/g$로 각각 분석되었다. 또한 주사전자현미경의 분석 결과 활성화로 인하여 표면에 형성되어 있는 많은 세공과 균열이 관찰되었으며, 이러한 결과로부터 염화아연의 첨가가 다공성 탄소나노섬유의 비표면적 증가에 유효한 역할을 하는 것으로 확인되었다.

Pitch based carbon fibers for automotive body and electrodes

  • Yang, Kap Seung;Kim, Bo-Hye;Yoon, Seong-Ho
    • Carbon letters
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    • 제15권3호
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    • pp.162-170
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    • 2014
  • Pitch is an attractive raw material for carbon fiber precursors due to its low cost stemming from its availability as a residue of coking and petroleum processes. Ford Motor Company reported a carbon fiber target price of $11.0/kg by using a fast cycle-time manufacturing method with carbon fiber in an inexpensive format, allowing for an average retail price of gasoline of $3.58/gallon. They also recommended the use of carbon fiber with strength of 1700 MPa, modulus of 170 GPa, and 1.5% elongation. This study introduced a ca. $5.5{\mu}m$ carbon fiber with 2000 MPa tensile strength obtained from a precursor through simple distillation of petroleum residue. Petroleum pitch based carbon nanofibers prepared via electrospinning were characterized and potential applications were introduced on the basis of their large specific surface area and relatively high electrical conductivity.

레이온을 이용한 카본나노섬유와 활성카본섬유의 표면 특성분석 (Surface analysis of rayon-based carbon nanofibers and activated carbon fibers)

  • 김연정;류상훈;임우택;최식영
    • 분석과학
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    • 제20권4호
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    • pp.296-301
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    • 2007
  • 카본 나노섬유(CNFs)는 높은 비표면적($100{\sim}200m^2/g$)과 순도를 갖는 물질로서 2 nm 이하의 기공을 형성하지 않는 물질이다. 그러므로 이 물질은 촉매 지지체로서의 활용 가치가 우수한 물질이다. 활성 카본섬유(ACFs)는 첨단기술 산업 분야의 유독가스 제어에 많이 이용되어지고 있다. 레이온을 이용한 카본 나노섬유(CNFs)와 활성 카본섬유(ACFs)는 소재 표면에 다양한 온도와 공기량을 조절함으로서 열적 산화 방법인 열화학을 이용하여 제조하였다. 카본 나노섬유(CNFs)는 공기 주입 상태에서 $600^{\circ}C$ 이상으로 반응시켰으며, 온도와 공기량을 점차적으로 증가시키면서 카본 나노섬유(CNFs)을 성장시켰다. 활성 카본섬유(ACFs)는 $800^{\circ}C$ 상에서 72시간 반응시켜, $2,662m^2/g$ (BET)의 비표면적과 $1.41cm^3/g$의 부피를 갖는 소재를 제조하였다. 이와 같은 방법으로 제조된 활성 카본섬유(ACFs)는 기공크기가 10 nm이하 되는 비표면적이 전체 표면적의 99%을 차지 하며, 2 nm 이하 되는 비표면적이 전체 표면적의 60%을 차지 하였다.

Microwave Absorption Study of Carbon Nano Materials Synthesized from Natural Oils

  • Kshirsagar, Dattatray E.;Puri, Vijaya;Sharon, Maheshwar;Sharon, Madhuri
    • Carbon letters
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    • 제7권4호
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    • pp.245-248
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    • 2006
  • Thin films of carbon-nano materials (CNMs) of different morphology have been successfully deposited on ceramic substrate by CVD at temperatures $800^{\circ}C$, $850^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$ using plant based oils in the presence of transition metal catalysts (Ni, Co and Ni/Co alloys). Based on the return and insertion loss, microwave absorption properties of thin film of nanocarbon material are measured using passive micro-Strip line components. The result indicates that amongst CNMs synthesized from oil of natural precursors (mustered oil - Brassica napus, Karanja oil - Pongamia glabra, Cotton oil - Gossipium hirsuta and Neem oil - Azadirachta indica) carbon nano fibers obtained from neem's seed oil showed better microwave absorption (~20dB) in the range of 8.0 GHz to 17.90 GHz.

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열처리 온도가 전기방사방법을 이용하여 제조한 PEMFC용 TiO2 담체의 물리적 특성에 미치는 영향 (Effects of Calcination Temperature on Characteristics of Electrospun TiO2 Catalyst Supports for PEMFCs)

  • 권초롱;유성종;장종현;김형준;김지현;조은애
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.223-229
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    • 2013
  • Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is a power generation system to convert chemical energy of fuels and oxidants to electricity directly by electrochemical reactions. As a catalyst support for PEMFCs, carbon black has been generally used due to its large surface area and high electrical conductivity. However, under certain circumstances (start up/shut down, fuel starvation, ice formation etc.), carbon supports are subjected to serve corrosion in the presence of water. Therefore, it would be desirable to switch carbon supports to corrosion-resistive support materials such as metal oxide. $TiO_2$ has been attractive as a support with its stability in fuel cell operation atmosphere, low cost, commercial availability, and the ease to control size and structure. However, low electrical conductivity of $TiO_2$ still inhibits its application to catalyst support for PEMFCs. In this paper, to explore feasibility of $TiO_2$ as a catalyst support for PEMFCs, $TiO_2$ nanofibers were synthesized by electrospinning and calcinated at 600, 700, 800 and $900^{\circ}C$. Effects of calcination temperature on crystal structure and electrical conductivity of electrospun $TiO_2$ nanofibers were examined. Electrical conductivity of $TiO_2$ nanofibers increased significantly with increasing calcination temperature from $600^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$ and then increased gradually with increasing the calcination temperature from $700^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$. It was revealed that the remarkable increase in electrical conductivity could be attributed to phase transition of $TiO_2$ nanofibers from anatase to rutile at the temperature range from $600^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$.